深度剖析USB协议层（副本）.pdf

《对USB 协议层的深层分析》 frank_wang 北航 Apr. 17th ,2004 《对USB 协议层的深层分析》 文档说明 文档名称 对 USB 协议层的深层剖析 文档作者 frank_wang 北航 E-Mail ： frank_wang@263.net frank_wang@buaa.edu.cn Web-Site ： embedusb.51.net 欢迎赐教！ 完成日期 Apr 17th,2004 内容说明 针对 USB 设备或主机开发过程中的调试 过程，如果能对协议的过程和细节内容了解地 非常清楚，则对于调试过程非常有帮助，就意 味着可以预测主机（或设备）下一步应该做什 么，此文档目的在于描述控制传输和批量传输 的协议细节。作为对《USB 项目技术报告》 (frank,2002 年 12 月)一文的补充 版权状态 保留所有权利，请勿用于盈利！欢迎与《USB 项目技术报告》一文一起转载，用于学习。 版 本 V 1 当前状态 完成 保留所有权利，仅用于学习，请勿用于商业用途！ 10 of 1 《对USB 协议层的深层分析》 frank_wang 北航 Apr. 17th ,2004 A.1 基本分组格式 USB 总线上传输的分组（Packet ）格式有四种：令牌（Token ）、帧开始（SOF）、数据 （DATA ）和握手（HandShake ）四种。SOF 分组对于本文中所分析的协议内容没有多少影 响，下面只考虑令牌、数据和握手分组三种情况。 A.1.1 令牌分组 令牌分组(Token Packet) 由PID 、ADDR 和 ENDP 构成，其中 PID 指定了分组是 IN、OUT 还是 SETUP 类型。对于 PID 为 OUT 和 SETUP 类型的传输，地址和端点域唯一地确定了接 下来将收到数据（DATA ）分组的端口。对于 PID 为 IN 类型的传输，这些域唯一地确定了 哪个端口应该传送数据分组。只有主机能发出令牌分组。结合 USB 协议中的上述论述，可 以简要地总结出以下内容： 1、发往地址 0 和端点 0 的 SETUP 类型的分组，是主机发出的配置包，它属于控制传 输，其接下来的传输内容，我们有理由根据控制传输的特点来期许，这一点后面介绍。如图 图A-1 ，是一个典型的配置分组(SETUP Packet) 。 说明：对于英文术语的翻译，可能不同人的习惯不一样，我根据大家都熟悉的叫法， 并使其前后意思符合逻辑。且第一次出现时在括号中增加英文原文。错漏之处，望不吝赐教！ A、完整的数组序列 a B、简化的数据序列 图A-1 配置分组 注意：图 A- 1 中，A 为完整的 USB 总线上的数据序列，但为了简洁，本文后面都用 B 的形式，即隐藏了 sync、CRC 和 Idle 域的内容。这些数据来自于 USB 协议分析协，虽然 我们在调试过程中可能没有协议分析协，但本文是用它来帮助我们理解协议，本文介